"ஹிக்ஸ் பூஸான் ஆச்சர்யமும் ஆபத்தும்"

ஹிக்ஸ் பூஸான் ஆச்சர்யமும் ஆபத்தும்

⚛ அறிவியல் காதலன் ⚛
    ரா.பிரபு

கடவுள் துகள் என்று அழைக்க படும்
ஹிக்ஸ் போஸான்கள்  (higgs boson )பற்றி கேள்வி பட்டு இருப்பீர்கள். அவைகள் மொத்த பிரபஞ்சத்தையே ஒட்டுமொத்தமாய் அழித்திடும் ஆற்றல் கொண்டவை தெரியுமா ?

ஒரு பெரிய விண்கல் வந்து மோதி பூமி அழியும் என்று சொன்னால் நம்பலாம். ஆனால் கண்ணுக்கு தெரியாத அணுவுக்குள் ஒளிந்திருக்கும் தம்மாதுண்டு துகள் அதுவும் உலகத்தை கூட அல்ல மொத்த பிரபஞ்சத்தை அழிக்குமா எப்படி ?
அதை பற்றி தெரிந்து கொள்ளும் முன் இந்த ஹிக்ஸ் பூஸான் என்பது என்ன சமாச்சாரம் என்பதை கொஞ்சம் பார்க்கலாம்.

அணு ஆராய்ச்சியில்.... குவாண்டம் பிஸிக்ஸ் இல் ஆராய்ச்சி செய்து கொண்டிருக்கும் விஞ்ஞானிகள் அவ்வபோது புது புது துகளை கண்டு பிடிப்பது இயல்பு தான். ஆனால் 2012 ஜூலை 4  அன்று cern விஞ்ஞானிகள் ஹிக்ஸ் பூஸான் இருப்பதை கண்டு பிடித்த போது வழக்கத்தை விட அதிக வரவேற்பும் அதிக ஆரவராமும் இருந்தது .அதற்க்கு காரணம் இல்லாமல் இல்லை.

முதல் முதலில் 1960 களிலேயே இப்படி ஒரு துகள் இருக்க வேண்டும் என்று சில ஆய்வாளர்கள் கணித்து இருந்தார்கள். (அப்படி கணித்த peter higgs என்பவர் பெயரால் தான் இவைகளுக்கு இந்த பெயர் ) ஆனால் அதை உறுதி செய்ய 40 ஆண்டுகளுக்கு மேல் ஆகிவிட்டது. அதை கண்டுபிடித்த cern ஆய்வகம் தான் உலகத்திலேயே மிக பெரிய ஆய்வகம். அதை கண்டுபிடித்த லார்ஜ் ஹைட்ரான் கொலைடர் என்ற கருவித்தான் உலகத்திலேயே மிக அதிக விலையுயர்ந்த கருவி (உலகின் மிக சிறிய துகள்களை ஆராய உலகின் மிக பெரிய கருவி தேவை படுகிறது பாருங்கள் ) ஏன் இந்த துகளுக்கு மட்டும் நட்சத்திர அந்தஸ்து என்று கேட்டால் இந்த மொத்த பிரபஞ்சத்தையே பிக் பாங்கிலிருந்து உண்டாகியதே இந்த ஹிக் பூஸான் துகள் தான் என்கிறார்கள்.

இயற்பியலில் அணுக்களை ஆராய பார்ட்டிகள் பிசிக்கிஸ் .. ஆட்டம் பிசிக்கிஸ் என்று இரு பிரிவு உண்டு. அதில் இந்த  துகள்கள் "பார்ட்டிகள் பிசிக்கிஸ் "இல் உள்ள standerd model இல் வரும் ஒரு ஐட்டம்.
(Standard model படி நாம் அறிந்த அணுக்களில் 12 வகை துகள்கள் உண்டு அதில் 6 லெபட்டான் தொகுதியிலும் 6 குவார்க் தொகுதியிலும் வருபவை. புரோட்டான் நியூட்ரான் எல்லாம் குவார்க்  தொகுதித்தான். எலெக்ட்ரான் மற்றும் எலெக்ட்ரோ நியூட்ரினோ லேப்டான் பகுதியை சார்ந்தவை. லேப்டான் குவார்க் என்பவை மேலும் பிரிக்க முடியாத ஒன்று ).

இந்த பிரபஞ்சத்தில் மொத்தம் 4 விசைகள் தான் நிறைந்து இருக்கின்றன ஒன்று ஈர்ப்பு விசை இனொன்று மின்காந்த விசை அடுத்தது அணுக்களுக்குள் இருக்கும் வலிமையான விசை அப்புறம் அணுக்களுக்குள் இருக்கும் வலிமை அற்ற பலகீனமான விசை . இதில் ஈர்ப்பு விசையை தவிர்த்து மீதி 3 விசைகளை பற்றி விளக்குபவை தான் நாம் மேலே பார்த்த standerd model எனும் அணு பிரிவு.
இதில் ஹிக்ஸ் பூஸான் எப்படி முக்கியத்துவம் அடைகின்ற என்றால் மற்ற துகளிகளில் நிறையை உண்டு பண்ணும் வேலையை செய்வது இந்த துகள்கள் தான்.

 ஹிக்ஸ் பூஸான் ஹிக்ஸ் பீல்ட் என்ற ஒன்றை உண்டு பண்ணுகின்றன அந்த பீலிடு எல்லையில் வரும் துகளை நிறை கொண்டவைகளாக செய்கின்றன . தனக்கு அருகே வரும் துகள்களை ஒரு பிணைப்பு மூலம் இவைகள் இனைத்து பிடிக்கின்றன வெறும் ஆற்றல் நிறையாக மாறும் அதிசயம் நடப்பது இங்கே தான்.
நிறை என்பது அந்தந்த பொருக்குள் இருந்து செயல்படும் ஏதோ ஒன்று என்ற கருத்தை மாற்றி ஒரு ஆற்றல் பீல்டில் உள்ளே நுழையும் துகள்கள் நிறையை உணர்கின்றன என்ற கருத்தை கொண்டு வந்தது இந்த ஹிக் பூசான்கள் தான். (ஒளியின் போட்டான் துகள்களிடம் மட்டும் இவைகள் பாட்சா பலிப்பது இல்லை. ஒளியை எடை கொண்டதாக மாற்ற பிரபஞ்சத்தில் எந்த சக்தியாலும் முடியாது ) எனவே பிரபஞ்சத்தின் மொத்த நிறையுமே உண்டு பண்ணினது இந்த ஹிக்ஸ் பூஸான்கள் தான். அதனால் தான் இவைகளுக்கு அந்த நட்சத்திர அந்தஸ்து.

உருவத்திற்கும் அருவத்திற்கும் ... இருப்பியலுக்கும் இல்லாமைக்கும் இடையில் உள்ள ஒரு பாலம் தான் இந்த ஹிக்ஸ் பூஸான்கள்.
இவைகள் மற்ற துகள்களை போல சுழல்வது இல்லை. இவைகளுக்கு மின் சுமை இருப்பது இல்லை. நிறமும் இல்லை. மேலும் மற்ற துகள்களாக decaying என்று சொல்ல பட கூடிய ஒன்றை செய்ய கூடியவை. அதாவது ஒரு துகள் பலவாக பிரிந்து பல குட்டி துகள் ஆவது decaying ஆனால் அந்த துகள்களின் நிறை மூல துகள் அளவை விட குறைவாக இருக்கும்.

சரி இந்த ஹிக் பூஸான்களின் ஆச்சர்யத்தை பார்த்தோம் இனி ஆபத்தை பார்ப்போம்....

ஸ்டீப்பன் ஹாக்கின்ஸ் gordon kane என்பரிடம் 100 டாலருக்கு ஒரு பெட் கட்டி இருந்தார் அதாவது ஹிக் பூஸான் என்பது கற்பனை கருத்தாக இருந்த போது . இதை எந்த விஞ்ஞானியும் கண்டு பிடிக்க முடியாது என்று. ஆனால் 2012 cern விஞ்ஞானிகள் அதை கண்டு பிடித்தார்கள் அதற்க்கு ஹாக்கின்ஸ்
"it made physics less interesting."
என்று கருத்தை தெரிவித்து இருந்தார்.
மேலும் இந்த துகள் தான் பிரபஞ்சத்தையே அழிக்க போகிறது என்றார். (அதை போய் எதுக்கு நோண்டிக்கிட்டு என்ற பொருளில் )
அப்படி என்ன செய்யும் இந்த துகள் ?

பொதுவாக இந்த துகள்கள் down energy status இல் இருக்க கூடியவை. அவைகள் உயர் எனர்ஜி ஸ்டேட் ஐ அடைய நிறைய ஆற்றல் தேவை அப்படி அந்த ஆற்றலை அவைகள் பெற்றுவிட்டால் அவைகளால் இந்த பிரபஞ்சத்தை காலி பண்ண முடியும்.
இவைகள் பிரபஞ்சத்தை எப்படி அழிக்கும் தெரியுமா ?

வெறும் வெளியில் இவைகள் ஒரு வெற்றிட குமிழ்களை உண்டு பண்ணனுமாம். (Vacuvam bubble )அந்த குமிழ்கள் பிரபஞ்சத்தில் பரவி பெரிதாக மாறுமாம். அந்த குமிழ்கள் பெரிதாகி பெரிதாகி இந்த பிரபஞ்சத்தையே விழுங்கும் அதில் சிக்கும் பொருட்களின் நிறைகள் பறிக்க பட்டு பொருள் அற்ற நிலையாக ஒன்னும் அற்றதாக மாற்ற படும்.இந்த மொத்த பிரபஞ்சத்தையே இது அப்படி மாற்றும்.

Fermi ஆய்வாகதை சேர்ந்த Joseph Lykken, இதைப்பற்றி கருத்து தெரிவிக்கையில் ஆம் அது நடக்கும் ஆனால் பயப்பட தேவை இல்லை அது நடக்க ஒரு 100 ஆண்டுகள் ஆகும் என்றார் . (பயப்படாதீர்கள் 100 ஆண்டுகளுக்கு பின்னால் நூறு சைபர்களை சேர்த்து கொள்ள சொன்னார் ) அல்லது அது ஏற்கனவே உண்டாகி விட்டது அந்த bubbls நம்மை நெருங்கி கொண்டிருக்கிறது. ஆம் அப்படியும் இருக்கலாம் என்றார். அப்படி வந்து கொண்டு இருப்பதாய் இருந்தால் அவைகள் ஒளியின் வேகத்தில் நம்மை நெருங்கி வரும் என்பதால் அது  அழிக்க போவதை நாம் எந்த வகையிலும் உணர போவதே இல்லை.

சரி....வெறும் 125 GeV நிறை கொண்ட ஒரு துகளால் தான் பிரபஞ்சமே அழிய போகிறது என்று இருந்தால் அதை யாரால் மாற்ற முடியும். குமிழ் சீக்கிரம் நெருங்கி தொலைக்காமல் இருந்தால் சரி.